¿Podemos alimentar la casa inteligente con ondas de radio ambientales?

En CES, vimos a Samsung mostrar un control remoto de TV que se alimenta con ondas inalámbricas cercanas, eliminando la necesidad de tener una batería. Si bien nuestro editor audiovisual Phil Nickinson se muestra escéptico acerca de la perspectiva , tengo más esperanzas en cuanto a las amplias implicaciones.

Si Samsung aplica esta tecnología a escala e incluye este control remoto en todos sus televisores de ahora en adelante, habrá una reducción notable en la cantidad de baterías que se deben fabricar. En última instancia, son buenas noticias para el planeta y probablemente les ahorre a todos unos cuantos dólares. La cantidad de energía ahorrada al cargar esas baterías será bastante mínima, ya que, para empezar, los controles remotos de TV no usan mucho jugo. Dicho esto, ¿el aire crepita con suficiente poder invisible para mantener en funcionamiento otros dispositivos domésticos inteligentes de baja demanda?

Después de todo, estamos siendo cubiertos por más y más esferas superpuestas de ondas electromagnéticas, que incluyen Wi-Fi, celular, FM y TV. Nuestros dispositivos también son cada vez más eficientes energéticamente. Si estamos usando todo este poder para emitir señales, tal vez podamos recuperar parte de la energía atrapándola del otro lado. La idea no es nueva. Nikola Tesla soñaba con poder alimentar ciudades enteras con transmisión inalámbrica. No estamos ni cerca de poder hacer eso hoy, pero ya tenemos empresas que fabrican productos electrónicos sin batería gracias a la tecnología emergente en este campo.

¿Cómo usaríamos la recolección de energía inalámbrica?

Cuanto más se aleje de la fuente de una transmisión, menos energía tendrá que recolectar. La potencia que podemos obtener con la intensidad de la señal diaria es mínima. En teoría, obtendría menos de 0,0001 vatios recolectando energía de 2,4 GHz más allá de 1 metro de su fuente . No es mucho para jugar.

A pesar de esos límites, Wiliot ha podido hacer una computadora completa que funciona con energía ambiental. Es una calcomanía impresa que puede detectar lo que sucede cerca, comunicarse con otras máquinas y solo cuesta unos centavos. Estos se utilizan principalmente para alimentos, venta minorista y medicamentos para rastrear el envío y el almacenamiento.

Los fabricantes como Atmosic pueden crear chips Bluetooth 5 que funcionan con ondas de energía ambiental. Como ejemplo, ha sido capaz de alimentar un teclado y hacer que se comunique sin necesidad de instalar baterías. Un teclado sin batería disponible en el mercado utilizando el chip de Atmosic está ya en las obras .

Para más dispositivos de alta demanda, necesitaremos recurrir a transmisores y receptores dedicados. Ya hemos visto bastantes de estos , pero su eficiencia energética aún está en duda. Wi-Charge es una de las empresas que saltan desde este ángulo. Se basa en ráfagas de infrarrojos dirigidas para enviar energía de forma inalámbrica. Su disco transmisor tiene un consumo de 12 voltios, pero el receptor puede generar 5V en el otro extremo como máximo. Mientras tanto, Ossia está trabajando con Spigen para hacer una carcasa de teléfono que pueda actuar como un receptor de energía inalámbrico, pero más allá de un rango de seis pies, recibe una décima parte de lo que se transmite. En ese sentido, GuRu está trabajando con Motorola para incorporar un receptor de energía directamente en un teléfono . Su mejor escenario actual es que la eficiencia cae por debajo del 50% más allá de los 10 pies de rango . ¿Vale la pena instalar un transmisor en tu casa si va a ser tan ineficiente? Puede ser necesario hasta que cerremos la brecha entre la energía ambiental disponible y la demanda de energía.

Entonces, ¿por qué no estamos allí todavía?

Hay algunas razones por las que no hemos alcanzado el nirvana de una casa inteligente completamente desacoplada de la red eléctrica. Por un lado, la fuente de alimentación fluctúa constantemente. La ubicación y los obstáculos son factores X obvios. Incluso para los dispositivos que son físicamente estáticos, las condiciones atmosféricas y la hora del día pueden influir en la calidad de transmisión o recepción de las ondas de radio.

También está el desafío de la estandarización. Si los dispositivos de transmisión no están optimizados para alimentar objetivos, será difícil hacer que esta visión despegue. AirFuel Alliance está tratando de traer a múltiples fabricantes a la misma página en este frente.

Afortunadamente, la recolección de radiofrecuencia no existe en el vacío. Volviendo al ejemplo remoto de Samsung, su característica principal en realidad funcionaba con energía solar. La recolección de RF puede funcionar junto con una serie de otras técnicas pasivas de recolección de energía, como térmica y mecánica, para compensar la demanda total de energía. Al igual que Samsung, Disney Research ha encontrado uso en la combinación de energía de radio ambiental con paneles solares para permitir la transferencia inalámbrica de datos. A medida que la eficiencia de estos métodos mejore y los fabricantes comiencen a agregar capas de recolección de energía ambiental, su necesidad de baterías disminuirá gradualmente. Tal vez eso no resulte en deshacerse de las baterías por completo, pero incluso si solo significa arreglárselas con baterías más pequeñas, eso sigue siendo una mejora.

A nivel de consumidor, la cantidad de energía que podemos obtener de la tecnología inalámbrica ambiental sigue siendo muy pequeña e inconsistente. En el mejor de los casos, estas técnicas solo son útiles para dispositivos que necesitan una pequeña cantidad de energía de manera muy ocasional. Más allá de los controles remotos de TV, es fácil imaginar tener sensores de radio independientes esparcidos por los rincones más remotos de su hogar para proporcionar informes continuos sobre la humedad y la temperatura. Esto podría muy bien expandir el conjunto de datos con el que trabaja su termostato inteligente.

La idea tiene enormes implicaciones para el hogar inteligente. Aunque todavía estamos a años de ver una implementación generalizada, podemos tener la esperanza de que exista una tecnología como esta y que el enfoque en la investigación continúe.